치열해지는 '46㎜' 원통형 배터리 전쟁…승기는 누가 잡을까 [모빌리티]

게임체인저로 떠오른 지름 46㎜ 원통형 배터리
기존 원통형 장점 유지하며 성능ㆍ안전성 높여

(출처=LG에너지솔루션)

46파이, 46시리즈…. 모두 지름 46㎜의 원통형 배터리를 가리키는 말이다. 과거 노트북 등 IT기기나 전동킥보드, 전동스쿠터 등에 주로 사용된 지름 18㎜, 21㎜의 원통형 배터리와 달리 전기차를 움직일 수 있을 만큼 진일보한 제품이다.

원통형 배터리는 양극과 음극, 분리막을 젤리롤 형태로 말아 원통에 넣고 전해액을 주입해 만든다. 단단한 금속 캔(Can)이 외부를 감싸고 있어 안전성이 높고, 규격이 일정해 생산 비용이 낮다는 장점이 있다.

'1865(지름 18㎜ㆍ길이 65㎜)'나 '2170(지름 21㎜ㆍ길이 70㎜)' 원통형 배터리는 크기가 작지만 에너지 밀도가 높아 순간적으로 빠른 힘이 필요한 전동공구 등에 사용돼 왔다.

물론 전기차에도 2170 배터리가 탑재되는 경우도 있다. LG에너지솔루션은 테슬라와 이즈스모터스, 삼성SDI는 리비안 등에 이 배터리를 공급한다.

하지만 작은 원통형 배터리로 전기차를 움직이려면 수천 개에 달하는 배터리를 엮어야 하는데, 이 과정에서 생기는 불용 공간 때문에 전기차에 채택되는 비중이 낮았다.

2020년 테슬라가 최초로 공개한 '4680(지름 46㎜ㆍ길이 80㎜)' 원통형 배터리는 시장의 판도를 바꿨다. 기존 2170보다 에너지 밀도는 5배, 출력은 6배 높으면서도 가격은 50% 이상 절감할 수 있다.

'기술력'을 앞세운 국내 배터리 업계도 46파이 배터리 시장 선점에 나섰다. 공정 과정에서 특정 위치로 전류가 흐르게 하는 탭(Tab)을 없앤 탭리스(Tabless) 방식을 적용해 저항을 낮췄고, 기존 원통형 배터리의 장점인 '디렉셔널 벤팅' 기술을 적용해 셀 안전성을 확보했다.

46파이 배터리가 본격적으로 전기차에 실릴 날도 머지않았다. LG에너지솔루션은 4분기 충북 오창 공장에서 4680 배터리를 양산한다는 계획을 세웠다. 다만 공급 시기는 아직 논의 중인 것으로 알려졌다.

또 지난달 메르세데스-벤츠 계열사와 체결한 공급 계약에 따라 2028년부터 10년간 차세대 46시리즈 원통형 배터리를 공급할 예정이다.

삼성SDI는 충남 천안 공장에서 46파이 배터리를 생산할 예정이다. 마이크로 모빌리티용 배터리를 내년 1분기 수주 계약에 따라 예정대로 양산하는 한편, 연내 전기차 고객사를 적극적으로 확보하겠다는 계획이다.